Εφαρμογή

Να αποδειχθεί ότι σε διάλυμα που περιέχει ασθενή βάση Β συγκέντρωσης c βασ M και το συζυγές του οξύ BΗ+ cοξ M, η συγκέντρωση των ΟΗ- δίνεται από τη σχέση: [pic] με την προϋπόθεση ότι ισχύει [ΟΗ-]

Μεθοδολογία για την επίλυση ασκήσεων με ανάμιξη διαλυμάτων ή προσθήκη καθαρής ουσίας σε διάλυμα, όταν μεταξύ αυτών λαμβάνει χώρα αντίδραση: Όταν αναμιγνύονται δύο ή περισσότερα διαλύματα ή καθαρή ουσία με διάλυμα και μεταξύ αυτών λαμβάνει χώρα αντίδραση τότε για να υπολογίσουμε τις συγκεντρώσεις στο τελικό ιοντικό διάλυμα εργαζόμαστε ως εξής: α. Γράφουμε τις μονόδρομες αντιδράσεις (προσοχή! όχι τις διαστάσεις ή ιοντισμούς). Ως μονόδρομες μεταθετικές αντιδράσεις θεωρούμε τις: Ι. εξουδετερώσεις κατά Arrhenius: π.χ. HCl + NaOH [pic] NaCl + H2O II. αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης που έχουν τη μορφή: άλας ασθενούς οξέος + ισχυρό οξύ, π.χ. ΝaF + HCl [pic] NaCl + HF ΙII. αντιδράσεις διπλής αντικατάστασης που έχουν τη μορφή: άλας ασθενούς βάσης + ισχυρή βάση, π.χ. ΝΗ4Cl + NaOH [pic] NaCl + NH3 + H2O β. Υπολογίζουμε τις ποσότητες των διαλυμένων ουσιών στα αρχικά διαλύματα. γ. Υπολογίζουμε στοιχειομετρικά τις ποσότητες των ουσιών που βρίσκονται στο τελικό διάλυμα. δ. Βρίσκουμε τη μοριακή κατ’ όγκο συγκέντρωση (Molarity) των συστατικών του τελικού διαλύματος και με βάση τα δεδομένα αυτά επιλύουμε το πρόβλημα.

Παράδειγμα 3.13 Σε 4 L διαλύματος NaOH 0,2 Μ προσθέτουμε 1 L διαλύματος HCl 0,3 Μ και παίρνουμε 5 L διαλύματος. Ποιο είναι το pH του διαλύματος; ΛΥΣΗ Κατά την ανάμιξη γίνεται η μονόδρομη αντίδραση: HCl + NaOH [pic] NaCl + H2O Υπολογίζουμε τις ποσότητες των διαλυμένων ουσιών. Τα 4 L διαλύματος NaOH 0,2 Μ περιέχουν 0,8 mol NaOH. To 1 L διαλύματος HCl 0,3 Μ περιέχει 0,3 mol HCl. Οπότε, έχουμε: αντίδραση - NaOH - + HCl [pic] - NaCl + H2O αρχικά / mol - 0,8 - 0,3 - αντιδρούν-παράγονται/ mol - 0,3 - 0,3 - 0,3 τελικά / mol - 0,5 - - - 0,3

To NaCl που σχηματίζεται, όπως όλα τα άλατα που προκύπτουν από εξουδετέρωση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση, δεν επηρεάζει τις [Η3Ο+]. Στο τελικό διάλυμα έχουμε: [pic]. Το NaOH διίσταται πλήρως: NaOH [pic] Na+ + OH- 0,1 M δίνει 0,1 Μ και 0,1 Μ. Συνεπώς, [ΟΗ-] = 0,1Μ ή [Η3Ο+] = 10-13 Μ και pH = 13.